茉莉酸甲酯處理 對(duì)模擬運(yùn)輸振動(dòng)圓椒貯藏品質(zhì)的影響

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(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究中心,農(nóng)業(yè)部蔬菜產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,果蔬農(nóng)產(chǎn)品保鮮 與加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,農(nóng)業(yè)部華北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 農(nóng)業(yè)部都市農(nóng)業(yè)(北方)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100097; 2.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽(yáng) 110866)

圓椒(CapsicumannuumL.)屬于茄科植物,在我國(guó)種植廣泛[1],富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其中維生素C含量極為豐富[2]。圓椒果實(shí)水分含量高[3],貯藏期間易出現(xiàn)失水萎蔫、后熟轉(zhuǎn)紅及腐爛變質(zhì)等現(xiàn)象,從而失去其商品和食用價(jià)值[4]。圓椒采后運(yùn)輸一般以汽車(chē)運(yùn)輸為主,汽車(chē)在道路上行駛過(guò)程中會(huì)因?yàn)榈缆凡黄?、上下坡道、汽?chē)自身振動(dòng)等原因造成圓椒位移、顛簸,使圓椒產(chǎn)生機(jī)械損傷[5]。圓椒在運(yùn)輸過(guò)程中受到的機(jī)械損傷會(huì)引起果實(shí)呼吸作用增加及自身養(yǎng)分消耗等生理性損傷,進(jìn)而加大圓椒運(yùn)輸后貯藏的難度[6]。因此,尋找安全有效的保鮮方法來(lái)提高圓椒運(yùn)輸后貯藏期間的品質(zhì),對(duì)圓椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),采后果蔬在受到機(jī)械損傷或脅迫因子影響后,MeJA處理可激活植物體內(nèi)的防御機(jī)制,提高防御酶的活性,促進(jìn)相關(guān)抗性物質(zhì)的合成,調(diào)控果蔬的品質(zhì)[7-8]。

茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)作為植物體內(nèi)的一類(lèi)信號(hào)物質(zhì),發(fā)揮著類(lèi)似激素的作用[9],可調(diào)節(jié)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、誘導(dǎo)植物防御基因的表達(dá)及防御反應(yīng)化學(xué)物質(zhì)的合成[10]。MeJA還可以有效保護(hù)果蔬色澤,延緩果蔬貯藏過(guò)程中感官變化的速率[11-12]。研究表明:外源MeJA處理可有效保持鮮切芹菜貯藏期間的生理品質(zhì)[13]、有效地抑制草莓果實(shí)采后貯藏期間的腐爛程度[14],外源MeJA處理還可以提高富士蘋(píng)果超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)等抗性酶的活性[15]。此外,關(guān)于MeJA對(duì)果蔬的抑菌作用也有相關(guān)報(bào)道,有研究指出,外源MeJA處理可降低由膠胞炭疽菌和鏈格孢引起的番木瓜病斑面積[16],減輕采后柚子由指狀青霉引起的青霉病[14]。

本文通過(guò)模擬運(yùn)輸振動(dòng)實(shí)驗(yàn),探究了圓椒在采后運(yùn)輸過(guò)程中受到的機(jī)械傷對(duì)圓椒采后貯藏的影響,以及外源MeJA處理對(duì)運(yùn)輸振動(dòng)后圓椒貯藏品質(zhì)的影響,以期為圓椒的貯運(yùn)保鮮尋找到一種有效可靠的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

圓椒 品種為國(guó)福308,采摘于延慶東小營(yíng)村,挑選無(wú)機(jī)械損傷、無(wú)病蟲(chóng)害的完好果實(shí)作為試材;0.03 mm PE膜(800 mm×500 mm) 北京華盾雪花有限公司;模擬運(yùn)輸振動(dòng)時(shí)所用紙箱(490 mm×300 mm×310 mm) 北京新發(fā)地農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。

UV-1800紫外分光光度計(jì) 日本京都島津公司;D-37520臺(tái)式冷凍高速離心機(jī) Thermo Fisher Scientific;HW SY11-K型電熱恒溫水浴鍋 北京市長(zhǎng)風(fēng)儀器儀表公司;GY-4-J型數(shù)顯水果硬度計(jì) 浙江托普儀器有限公司;A11 Basic分析研磨機(jī) 德國(guó)IKA;模擬振動(dòng)平臺(tái) 北京經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)廣電計(jì)量檢測(cè)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理及貯藏 將挑選好的圓椒裝入紙箱中,每箱5 kg,共四箱。保留一箱不進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)(不振動(dòng)CK組),另外三箱在模擬振動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行模擬運(yùn)輸振動(dòng)實(shí)驗(yàn),在(20±1) ℃環(huán)境下振動(dòng)2 h(振動(dòng)加速度為0.5 g,振動(dòng)頻率為4 Hz),將振動(dòng)后的圓椒隨機(jī)分成兩組,取其中一組(振動(dòng)CK組)同不振動(dòng)CK組分別用清水浸泡10 min,另一組振動(dòng)后圓椒用20 μmol·L-1的MeJA浸泡10 min(MeJA處理組,預(yù)實(shí)驗(yàn)采用不同濃度的MeJA處理圓椒,發(fā)現(xiàn)濃度為20 μmol·L-1的MeJA處理對(duì)振動(dòng)后圓椒的品質(zhì)保鮮效果最優(yōu))。以上三組處理于室溫晾干后裝入厚度為0.03 mm的PE保鮮膜封好的保鮮袋中,每袋放入7枚圓椒,折口包裝,每種處理設(shè)三個(gè)平行,置于常溫(20±1) ℃冷庫(kù)中貯藏10 d。每2 d對(duì)不同處理組圓椒進(jìn)行取樣、觀(guān)察及品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 感官評(píng)分的測(cè)定 由6人組成的感官評(píng)定小組對(duì)各組圓椒品質(zhì)進(jìn)行評(píng)定,評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)如表1所示,采取9分制[17-18],實(shí)驗(yàn)結(jié)果取平均值。

表1 圓椒感官品質(zhì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory quality assessment standarol of green bell pepper

1.2.3 圓椒硬度的測(cè)定 硬度的測(cè)定采用探頭直徑為0.7 cm的硬度計(jì)進(jìn)行測(cè)定[19],單位為N。測(cè)定時(shí)每三顆圓椒為一個(gè)平行,選取圓椒的赤道部位進(jìn)行穿孔測(cè)定,每顆測(cè)定兩次,重復(fù)三次。

1.2.4 圓椒呼吸強(qiáng)度的測(cè)定 呼吸強(qiáng)度采用氣流法測(cè)定。設(shè)專(zhuān)用于測(cè)定呼吸強(qiáng)度和失重率的圓椒,每袋4顆,三組平行。將樣品從保鮮袋中取出,置入樣品所在庫(kù)中的呼吸罐,采用氣體分析儀進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定時(shí)長(zhǎng)為30 min[20]。每次測(cè)定結(jié)束后放回以備繼續(xù)測(cè)定。

1.2.5 圓椒失重率的測(cè)定 失重率的測(cè)定樣品為測(cè)定呼吸強(qiáng)度的樣品,采用差量法進(jìn)行測(cè)定[21],即失重率(%)=(初始質(zhì)量-最終質(zhì)量)×100/初始質(zhì)量。

1.2.6 圓椒可溶性固形物含量的測(cè)定 可溶性固形物(SS)含量采用手持糖度計(jì)測(cè)定[22],測(cè)定時(shí)每三顆圓椒為一個(gè)平行,將圓椒切成小塊狀,然后用紗布包裹,擠出兩滴汁液滴至糖度計(jì)上進(jìn)行測(cè)定,重復(fù)三次。

1.2.7 圓椒維生素C含量的測(cè)定 維生素C含量的測(cè)定采用鉬酸銨比色法[23],測(cè)定時(shí)每四顆圓椒為一個(gè)平行,重復(fù)三次,取得的樣品用液氮速凍,于-20 ℃下保存。維生素C在760 nm具有最大吸收峰,故測(cè)定樣品在760 nm處的吸光值。以吸光值x為橫坐標(biāo)，維生素C質(zhì)量(μg)y為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為:y=0.01239x-0.01738,相關(guān)系數(shù)r=0.99271。

將測(cè)得的吸光值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)算出對(duì)應(yīng)值,再根據(jù)計(jì)算公式得出樣品中維生素C含量,樣品中維生素C含量以每克樣品組織鮮重中所含維生素C的質(zhì)量表示。計(jì)算公式:

式中:m′-由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)求得的維生素的質(zhì)量,μg;Vs-滴定時(shí)所用樣品提取液體積,mL;V-樣品提取液總體積,mL;m-樣品質(zhì)量,g。

1.2.8 圓椒葉綠素含量的測(cè)定 葉綠素含量的測(cè)定采用Shi等[24]的方法,測(cè)定時(shí)每四顆圓椒為一個(gè)平行,重復(fù)三次,取得的樣品用液氮速凍,于-20 ℃下保存。葉綠素a和葉綠素b的丙酮提取液分別在663和645 nm處具有最大吸收峰,故測(cè)定樣品在663和645 nm處的吸光值。據(jù)計(jì)算公式得出樣品中葉綠素含量,以每克樣品組織鮮重中所含葉綠素的質(zhì)量表示,計(jì)算公式:

ρ=20.29A645+8.054A663

式中:ρ-葉綠素的質(zhì)量濃度,mg/L;V-樣品提取液總體積,mL;m-樣品質(zhì)量,g。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

采用EXCEL 2016統(tǒng)計(jì)分析軟件行數(shù)據(jù)整理,采用Origin 9作圖,采用IBM SPSS Statistics 22軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析,p=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒感官評(píng)分的影響

感官評(píng)分是判斷圓椒品質(zhì)最直觀(guān)的指標(biāo),是直接影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)意向的關(guān)鍵因素[25]。由圖1可知,三組圓椒的感官評(píng)分在貯藏期間呈下降趨勢(shì),其中振動(dòng)CK組圓椒在貯藏期間的感官評(píng)分始終低于不振動(dòng)CK組,且差異顯著(p<0.05),說(shuō)明運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)損傷會(huì)影響圓椒貯藏期間的外觀(guān)品質(zhì);MeJA處理組的感官評(píng)分在貯藏期間高于不振動(dòng)CK組,并且顯著(p<0.05)高于振動(dòng)CK組,表明MeJA處理對(duì)圓椒外觀(guān)具有良好的維護(hù)作用;在貯藏結(jié)束時(shí),振動(dòng)CK組圓椒已布滿(mǎn)褶皺,轉(zhuǎn)黃嚴(yán)重,部分轉(zhuǎn)紅,失去商品價(jià)值,而MeJA處理組轉(zhuǎn)黃較輕,仍具有一定的商品價(jià)值。結(jié)果表明,MeJA處理能有效減緩運(yùn)輸振動(dòng)對(duì)圓椒貯藏期間品質(zhì)的影響,并可以較好的保持其外觀(guān)品質(zhì)。

圖1 茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒感官評(píng)分的影響Fig.1 Effects of MeJA on sensory scores of green bell pepper after vibration注:圖中同一貯藏時(shí)間不同小寫(xiě)字母表示 差異顯著(p<0.05);圖2～圖7同。

2.2 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒硬度的影響

硬度是體現(xiàn)圓椒品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo),可直觀(guān)反應(yīng)圓椒果皮的新鮮程度。由圖2可知,圓椒在貯藏期間的硬度呈下降趨勢(shì),振動(dòng)CK組的硬度在貯藏2 d之前顯著(p<0.05)低于不振動(dòng)CK組,表明振動(dòng)損傷會(huì)導(dǎo)致圓椒硬度的下降;MeJA處理的振動(dòng)圓椒的硬度,在第4～10 d顯著(p<0.05)高于2組對(duì)照組,貯藏結(jié)束時(shí),振動(dòng)CK組的硬度為19.44 N,不振動(dòng)CK組的硬度為19.57 N,而MeJA處理組的硬度為20.8 N。結(jié)果表明,MeJA處理能有效保持振后圓椒的硬度,延緩其品質(zhì)的下降。

圖2 茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒硬度的影響Fig.2 Effects of MeJA on hardness of green bell pepper after vibration

2.3 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒呼吸強(qiáng)度的影響

呼吸強(qiáng)度能反映果蔬的生理狀況。果蔬采后貯藏過(guò)程中,新陳代謝加快,呼吸強(qiáng)度增加,衰老迅速[26-27]。由圖3可知,振動(dòng)CK組和不振動(dòng)CK組圓椒在貯藏期間的呼吸強(qiáng)度不斷增大,MeJA處理組的呼吸強(qiáng)度則呈先上升后下降的趨勢(shì);貯藏過(guò)程中,除第6 d外,振動(dòng)CK組的呼吸強(qiáng)度均顯著(p<0.05)高于不振動(dòng)CK組,表明振動(dòng)損傷會(huì)提高圓椒在采后貯藏期間的呼吸強(qiáng)度;從第2 d起,MeJA處理組圓椒的呼吸強(qiáng)度始終低于振動(dòng)CK組,且差異顯著(p<0.05),并從第6 d起顯著(p<0.05)低于不振動(dòng)CK組;貯藏結(jié)束時(shí),MeJA處理組的呼吸強(qiáng)度分別是振動(dòng)CK組、不振動(dòng)CK組的69.71%和76.31%。以上結(jié)果表明MeJA處理能有效抑制振動(dòng)后的圓椒在貯藏期間的呼吸強(qiáng)度,減緩其新陳代謝速率,有效延緩果實(shí)衰老。

圖3 茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒呼吸強(qiáng)度的影響Fig.3 Effects of MeJA on respiration rates of green bell pepper after vibration

2.4 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒失重率的影響

圓椒采后蒸騰作用旺盛,水分散失較快,導(dǎo)致圓椒重量下降,并出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象,嚴(yán)重影響果實(shí)品質(zhì)[28]。由圖4可知,與不振動(dòng)CK組相比,振動(dòng)CK組圓椒在貯藏期間的失重率始終較高,并且在第4和10 d顯著(p<0.05)高于不振動(dòng)CK組,說(shuō)明振動(dòng)損傷會(huì)加速圓椒貯藏期間的萎蔫;MeJA處理組在貯藏過(guò)程中失重率的上升趨勢(shì)最為緩慢,并且分別從第4 d和第8 d起分別顯著(p<0.05)低于振動(dòng)CK組和不振動(dòng)CK組;在貯藏結(jié)束時(shí),振動(dòng)CK組圓椒的失重率為5.3%,不振動(dòng)CK組為4.9%,而MeJA處理組的失重率為4.4%。結(jié)果表明,MeJA處理可減緩圓椒振動(dòng)后貯藏期間的水分散失,能夠有效維持振后圓椒的感官性狀。

圖4 茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒失重率的影響Fig.4 Effects of MeJA on weight loss of green bell pepper after vibration

2.5 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物含量(SS)可反映果蔬的成熟程度和品質(zhì)狀況,同時(shí)SS也會(huì)影響果蔬的口感,是評(píng)價(jià)果蔬品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[29]。由圖5可知,在貯藏過(guò)程中各處理組圓椒的SS含量呈下降趨勢(shì),兩個(gè)對(duì)照組SS含量在貯藏期間變化相近,可能是振動(dòng)損傷對(duì)圓椒貯藏期間SS含量的影響不大;貯藏期間MeJA處理組的SS含量在第6 d和第8 d顯著(p<0.05)高于不振動(dòng)CK組,表明MeJA處理對(duì)圓椒SS的含量具有一定的維持能力,第8 d時(shí),MeJA處理組的SS含量為4.07%,振動(dòng)CK組為3.93%,不振動(dòng)CK組為3.87%。結(jié)果表明,MeJA處理可延緩振動(dòng)后圓椒貯藏期間SS含量的下降。

圖5 茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后 圓椒可溶性固形物含量的影響Fig.5 Effects of MeJA on SS contents of green bell pepper after vibration

2.6 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒維生素C含量的影響

維生素C(VC)含量是衡量圓椒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的一項(xiàng)重要指標(biāo)[30]。由圖6可知,不振動(dòng)CK和振動(dòng)CK組圓椒在貯藏期間VC含量呈快速下降趨勢(shì),貯藏期間不振動(dòng)CK組的VC含量除第2 d外始終顯著(p<0.05)高于振動(dòng)CK組,說(shuō)明振動(dòng)損傷會(huì)加快圓椒在貯藏期間VC含量的流失;MeJA處理組圓椒的VC含量在貯藏期前6 d較為穩(wěn)定,從第8 d起出現(xiàn)快速下降;MeJA處理組的VC含量在第6、10 d顯著(p<0.05)高于兩個(gè)對(duì)照組,在第10 d,MeJA處理組VC含量分別比振動(dòng)CK和不振動(dòng)CK組高0.47和0.29 mg·g-1。結(jié)果表明,MeJA處理可以保持振動(dòng)后圓椒的VC含量,維持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

2.7 外源茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒葉綠素含量的影響

圓椒在貯藏期間會(huì)因葉綠素的分解而發(fā)生黃化轉(zhuǎn)紅的現(xiàn)象,葉綠素含量可反映圓椒貯藏期間的品質(zhì)狀況[31]。由圖7可知,圓椒在貯藏期間葉綠素含量呈下降趨勢(shì),不振動(dòng)CK組葉綠素含量在貯藏期的的第0、4、6、10 d顯著(p<0.05)高于振動(dòng)CK組,表明振動(dòng)損傷會(huì)加快圓椒果實(shí)中葉綠素的分解;與圓椒的VC含量變化相似,在貯藏期前6 d,MeJA處理組的葉綠素含量較為穩(wěn)定,并且在第8 d快速下降,從第6 d起,MeJA處理組葉綠素含量顯著(p<0.05)高于兩個(gè)對(duì)照組。結(jié)果表明,MeJA處理可以延緩圓椒葉綠素降解的速率,使其保持較好的感官品質(zhì)。

圖7 茉莉酸甲酯處理對(duì)振動(dòng)后圓椒葉綠素含量的影響Fig.7 Effects of MeJA on chlorophyll contents of green bell pepper after vibration

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),運(yùn)輸過(guò)程中的振動(dòng)損傷會(huì)加快圓椒貯藏期間品質(zhì)的下降,主要表現(xiàn)為降低圓椒的感官評(píng)分和硬度,加重圓椒的呼吸強(qiáng)度和失重率,加速圓椒VC、葉綠素含量的流失,加快圓椒轉(zhuǎn)紅,導(dǎo)致圓椒貨架期變短。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用20 μmol·L-1的外源MeJA處理后,可以有效減緩振動(dòng)后的圓椒在貯藏期間感官評(píng)分和硬度的下降,抑制振動(dòng)后圓椒的呼吸強(qiáng)度及水分的散失,保持SS和VC的含量,減緩葉綠素的分解速率。綜上所述,采用20 μmol·L-1外源茉莉酸甲酯處理振后圓椒,可有效地提高貯藏期間圓椒的品質(zhì),延長(zhǎng)振動(dòng)后圓椒的貨架期。